1 类定义和使用

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1.1 类的定义

类是用来对一个实体(对象)来进行描述的，主要描述该实体(对象)具有哪些属性(外观尺寸等)，哪些功能(用来干什么)，描述完成后计算机就可以识别了。在java中定义类时需要用到class关键字， 具体语法如下:

// 创建类
class ClassName{field; // 字段(属性) 或者 成员变量method; // 行为 或者 成员方法
}

class为定义类的关键字，ClassName为类的名字，{}中为类的主体。类中包含的内容称为类的成员。属性主要是用来描述类的，称之为类的成员属性或者类成员变量。方法主要说明类具有哪些功能，称为类的成员方法。

1.2 类的使用

public class Student{public String name;public String gender;public short age;public double score;public void DoClass(){}public void DoHomework(){}public void Exam(){}
}

注意事项：

1. 一般一个文件当中只定义一个类
2. main方法所在的类一般要使用public修饰
3. public修饰的类必须要和文件名相同
4. 不要轻易去修改public修饰的类的名称，如果要修改，通过开发工具修改

2 类的实例化

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2.1 实例化的概念

用类类型创建对象的过程，称为类的实例化，在java中采用new关键字，配合类名来实例化对象。

public class Main{public static void main(String[] args) {Student s1 = new Student(); //通过new实例化对象s1.name = "张三";s1.age = 19;s1.DoHomework();s1.Exam();Student s2 = new Student(); //通过new实例化对象s2.name = "李四";s2.age = 19;s2.DoHomework();s2.Exam();}
}

注意事项：

• new 关键字用于创建一个对象的实例.
• 使用 . 来访问对象中的属性和方法.
• 同一个类可以创建对个实例.

2.2 类和对象的区别

1. 类只是一个模型一样的东西，用来对一个实体进行描述，限定了类有哪些成员.
2. 类是一种自定义的类型，可以用来定义变量，但是在java中用类定义出来的变量我们称为对象.
3. 一个类可以实例化出多个对象，实例化出的对象 占用实际的物理空间，存储类成员变量.
4. 类实例化出对象就像现实中使用建筑设计图建造出房子，类就像是设计图，只设计出需要什么东西，但是并没有实体的建筑存在，同样类也只是一个设计，实例化出的对象才能实际存储数据，占用物理空间.

3 this 引用

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3.1 this引用的概念

java编译器给每个“成员方法“增加了一个隐藏的引用类型参数，该引用参数指向当前对象(成员方法运行时调用该成员方法的对象)，在成员方法中所有成员变量的操作，都是通过该引用去访问.只不过所有的操作对用户是透明的，即用户不需要来传递，编译器自动完成.

public class Date {public int year;public int month;public int day;public void setDay(int year, int month, int day){this.year = year;this.month = month;this.day = day;} public void printDate(){System.out.println(this.year + "/" + this.month + "/" + this.day);}
}

this引用是编译器自动添加的，用户在实现代码时一般不需要显式给出。
注意： this引用的是调用成员方法的对象

3.2 this引用的特性

1. this的类型：对应类类型引用，即哪个对象调用就是哪个对象的引用类型
2. this只能在"成员方法"中使用
3. 在"成员方法"中，this只能引用当前对象，不能再引用其他对象，具有final属性
4. this是“成员方法”第一个隐藏的参数，编译器会自动传递，在成员方法执行时，编译器会负责将调用成员方法对象的引用传递给该成员方法，this负责来接收

4 对象的构造及初始化

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4.1 构造方法

4.1.1 概念

构造方法(也称为构造器)是一个特殊的成员方法，名字必须与类名相同，在创建对象时，由编译器自动调用，并且在整个对象的生命周期内只调用一次.

public class Date {public int year;public int month;public int day;// 构造方法：// 名字与类名相同，没有返回值类型，设置为void也不行// 一般情况下使用public修饰// 在创建对象时由编译器自动调用，并且在对象的生命周期内只调用一次public Date(int year, int month, int day){this.year = year;this.month = month;this.day = day;System.out.println("Date(int,int,int)方法被调用了");} public void printDate(){System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);} public static void main(String[] args) {// 此处创建了一个Date类型的对象，并没有显式调用构造方法Date d = new Date(2021,6,9); // 输出Date(int,int,int)方法被调用了d.printDate(); // 2021-6-9}
}

注意： 构造方法的作用就是对对象中的成员进行初始化，并不负责给对象开辟空间。

4.1.2 特性

1. 名字必须与类名相同
2. 没有返回值类型，设置为void也不行
3. 创建对象时由编译器自动调用，并且在对象的生命周期内只调用一次
4. 构造方法可以重载(用户根据自己的需求提供不同参数的构造方法)
5. 如果用户没有显式定义，编译器会生成一份默认的构造方法，生成的默认构造方法一定是无参的。
6. 构造方法中，可以通过this调用其他构造方法来简化代码

public class Date {public int year;public int month;public int day;// 无参构造方法--内部给各个成员赋值初始值，该部分功能与三个参数的构造方法重复// 此处可以在无参构造方法中通过this调用带有三个参数的构造方法// 但是this(1900,1,1);必须是构造方法中第一条语句public Date(){//System.out.println(year); 注释取消掉，编译会失败this(1900, 1, 1);//this.year = 1900;//this.month = 1;//this.day = 1;}// 带有三个参数的构造方法public Date(int year, int month, int day) {this.year = year;this.month = month;this.day = day;}
}

注意:

• this(…)必须是构造方法中第一条语句
• 不能形成环

public Date(){this(1900,1,1);
} 
public Date(int year, int month, int day) {this();
} /* 
无参构造器调用三个参数的构造器，而三个参数构造器有调用无参的构造器，形成构造器的递归调用
编译报错：Error:(19, 12) java: 递归构造器调用
*/

7. 绝大多数情况下使用public来修饰，特殊场景下会被private修饰.

4.2 默认初始化

为什么局部变量在使用时必须要初始化，而成员变量可以不用呢？

Date d = new Date(2021,6,9);

在程序层面只是简单的一条语句，在JVM层面：

1. 检测对象对应的类是否加载了，如果没有加载则加载
2. 为对象分配内存空间
3. 处理并发安全问题
4. 初始化所分配的空间
5. 设置对象头信息
6. 调用构造方法<>，给对象中各个成员赋值

4.3 就地初始化

在声明成员变量时，就直接给出了初始值。

public class Date {public int year = 1900;public int month = 1;public int day = 1;public Date(){} public Date(int year, int month, int day) {} public static void main(String[] args) {Date d1 = new Date(2021,6,9);Date d2 = new Date();}
}

注意：代码编译完成后，编译器会将所有给成员初始化的这些语句添加到各个构造函数中

5 封装

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5.1 封装概念

面相对象程序三大特性：封装、继承、多态。而类和对象阶段，主要研究的就是封装特性。何为封装呢？简单来说就是套壳屏蔽细节。
封装：将数据和操作数据的方法进行有机结合，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口来和对象进行交互

5.2 访问限定符

Java中主要通过类和访问权限来实现封装：类可以将数据以及封装数据的方法结合在一起，更符合人类对事物的认知，而访问权限用来控制方法或者字段能否直接在类外使用。Java中提供了四种访问限定符：

No	范围	private	default	protected	public
1	同一包中的同一类	√	√	√	√
2	同一包中的不同类		√	√	√
3	不同包中的子类			√	√
4	不同包中的非子类				√

说明：

• protected主要是用在继承中
• default权限指：什么都不写时的默认权限
• 访问权限除了可以限定类中成员的可见性，也可以控制类的可见性

5.3 封装扩展

5.3.1 包的概念

在面向对象体系中，提出了一个软件包的概念，即：为了更好的管理类，把多个类收集在一起成为一组，称为软件包.有点类似于目录.在Java中也引入了包，包是对类、接口等的封装机制的体现，是一种对类或者接口等的很好的组织方式，比如：一个包中的类不想被其他包中的类使用。包还有一个重要的作用：在同一个工程中允许存在相同名称的类，只要处在不同的包中即可。

5.3.2 导入包中的类

Java 中已经提供了很多现成的类供我们使用. 例如Date类：可以使用 java.util.Date 导入 java.util 这个包中的 Date 类.

public class Test {public static void main(String[] args) {java.util.Date date = new java.util.Date();// 得到一个毫秒级别的时间戳System.out.println(date.getTime());}
}

但是这种写法比较麻烦一些, 可以使用 import语句导入包.

import java.util.Date;
public class Test {public static void main(String[] args) {Date date = new Date();// 得到一个毫秒级别的时间戳System.out.println(date.getTime());}
}

如果需要使用 java.util 中的其他类, 可以使用 import java.util.*

import java.util.*;
public class Test {public static void main(String[] args) {Date date = new Date();// 得到一个毫秒级别的时间戳System.out.println(date.getTime());}
}

但是我们更建议显式的指定要导入的类名. 否则还是容易出现冲突的情况.

import java.util.*;
import java.sql.*;
public class Test {public static void main(String[] args) {// util 和 sql 中都存在一个 Date 这样的类, 此时就会出现歧义, 编译出错Date date = new Date();System.out.println(date.getTime());}
}// 编译出错
Error:(5, 9) java: 对Date的引用不明确
java.sql 中的类 java.sql.Date 和 java.util 中的类 java.util.Date 都匹配

在这种情况下需要使用完整的类名.

import java.util.*;
import java.sql.*;
public class Test {public static void main(String[] args) {java.util.Date date = new java.util.Date();System.out.println(date.getTime());}
}

可以使用import static导入包中静态的方法和字段.

import static java.lang.Math.*;
public class Test {public static void main(String[] args) {double x = 30;double y = 40;// 静态导入的方式写起来更方便一些.// double result = Math.sqrt(Math.pow(x, 2) + Math.pow(y, 2));double result = sqrt(pow(x, 2) + pow(y, 2));System.out.println(result);}
}

5.3.3 自定义包

基本规则：

• 在文件的最上方加上一个 package 语句指定该代码在哪个包中.
• 包名需要尽量指定成唯一的名字, 通常会用公司的域名的颠倒形式(例如 com.bit.demo1 ).-
• 包名要和代码路径相匹配. 例如创建 com.bit.demo1 的包, 那么会存在一个对应的路径 com/bit/demo1 来存储代码.
• 如果一个类没有 package 语句, 则该类被放到一个默认包中.

操作步骤:

1. 在 IDEA 中先新建一个包: 右键 src -> 新建 -> 包
   
2. 在弹出的对话框中输入包名, 例如 com.ziye.demo1
   
3. 在包中创建类, 右键包名 -> 新建 -> 类, 然后输入类名即可.
   
4. 此时可以看到我们的磁盘上的目录结构已经被 IDEA 自动创建出来了
   
5. 同时我们也看到了, 在新创建的 Test.java 文件的最上方, 就出现了一个 package 语句
   

5.3.4 常见的包

1. java.lang:系统常用基础类(String、Object),此包从JDK1.1后自动导入.
2. java.lang.reflect:java 反射编程包.
3. java.net:进行网络编程开发包.
4. java.sql:进行数据库开发的支持包.
5. java.util:是java提供的工具程序包.(集合类等) 非常重要
6. java.io:I/O编程开发包.